Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái rừng trên núi đá vôi ở khu bảo tồn thiên nhiên tây côn lĩnh – hà giang

Trên thế giới Từ lâu, đối tượng nghiên cứu khoa học về thảm thực vật đã được xác định là tổ hợp các cá thể của các loài thực vật khác nhau, có cấu trúc ngoại mạo, chức năng sinh thái và

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-

NGUYỄN BẢO QUỐC

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI RỪNG Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN TÂY CÔN LĨNH – HÀ GIANG

Hà Nội - 2019

Trang 2

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp vời bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của hội đồng khoa học

Hà Nội, ngày …… tháng 05 năm 2019

Người cam đoan

Nguyễn Bảo Quốc

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo Thạc sĩ chuyên ngành

Lâm học, hệ chính quy, tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam

Để hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ, hỗ

trợ của các Thầy, cô, các cấp lãnh đạo, các bậc đàn anh và các bạn bè đồng nghiệp

Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban giám hiệu

Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam; Phòng Đào tạo sau đại học; Khoa Lâm học;

Quý Thầy, Cô giáo đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tác giả hoàn thành khóa học

Cao học này

Đặc biệt, tác giả xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS Nguyễn Quốc Dựng

và TS Phạm Thế Anh là giáo viên hướng dẫn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi

hoàn thành luận văn này

Trong quá trình học tập, tác giả cũng đã nhận được sự giúp đỡ, chia sẻ và

động viên nhiệt tình của các đồng nghiệp Nhân dịp này, tác giả cũng xin bày tỏ

lòng biết ơn chân thành đến tất cả sự giúp đỡ quý báu đó

Tác giả sẽ mang những kiến thức đã học trong nhà trường để cùng với các

đồng nghiệp đóng góp cho sự nghiệp của ngành Lâm nghiệp trong hiện tại và tương

lai sau này

Hà Nội, tháng … năm 2019 Nguyễn Bảo Quốc Học viên Cao học Khóa 24B

Trang 4

Mục lục

LỜI CẢM ƠN ii

MỞ ĐẦU 1

PHẦN I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Lược sử những nghiên cứu về đa dạng sinh học hệ thực vật 4

1.1.1 Trên thế giới 4

1.1.2 Ở Việt Nam 5

1.2 Lược sử nghiên cứu đa dạng quần xã sinh vật 6

1.2.2 Ở Việt Nam 7

1.3 Lược sử vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng 8

1.3.2 Ở Việt Nam 12

1.4 Tình hình nghiên cứu về tái sinh rừng 14

1.4.2 Ở Việt Nam 16

1.5 Tổng quan về ô định vị sinh thái rừng 19

1.5.2 Ở Việt Nam 20

1.6 Thảo luận 21

PHẦN II MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 23

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 23

2.2 Mục tiêu nghiên cứu 23

2.2.1 Mục tiêu chung 23

2.2.2 Mục tiêu cụ thể 23

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 24

2.3.1 Nội dung nghiên cứu 24

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 24

PHẦN III ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 37

Trang 5

3.1.2 Địa hình, địa mạo 37

3.1.3 Địa chất, đất đai 37

3.1.4 Khí hậu, thủy văn 38

3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 38

3.2.1 Dân tộc, dân số và lao động 38

3.2.2 Tình hình sản xuất nông, lâm nghiệp 39

PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 42

4.1 Một số đặc điểm ô định vị 42

4.2.1 Đặc điểm về hiện trạng rừng 42

4.2.2 Đa dạng thành phần loài 44

4.2.3 Các chỉ số đa dạng sinh học 47

4.2.4 Chỉ số quan trọng IVI 49

4.2.5 So sánh sự tương đồng của các loài cây gỗ tại các Ô định vị 50

4.3 Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ trong khu vực nghiên cứu 50

4.3.1 Cấu trúc tổ thành 50

4.3.2 Các chỉ tiêu bình quân trong lâm phần 52

4.3.3 Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N/D) 53

4.3.4 Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H) 60

4.3.5 Phân tích mối tương quan H/D trong lâm phần 66

4.3.6 Phân bố trữ lượng theo cỡ kính (M/D) 69

3.7 Độ tàn che của lâm phần 70

4.4 Một số đặc điểm tái sinh trong khu vực nghiên cứu 71

4.4.1 Đa dạng thành phần loài của tái sinh 72

4.4.2 Các chỉ số đặc trưng của tái sinh 72

4.4.3 Sự tương đồng giữa cây tái sinh và tầng cây cao 78

4.5 Đặc điểm cây bụi và thảm tươi của khu vực nghiên cứu 79

4.51 Đặc điểm lớp cây bụi của khu vực nghiên cứu 79

4.5.2 Đặc điểm lớp thảm tươi của khu vực nghiên cứu 80

4.6 Đặc điểm về lâm sản ngoài gỗ trong khu vực nghiên cứu 81

4.6.1 Đặc điểm đa dạng thần phần loài 81

4.6.2 Giá trị sử dụng của lâm sản ngoài gỗ 82

4.7 Đặc điểm đất trong khu vực nghiên cứu 84

Trang 6

4.7.2 Dung trọng của đất 85

4.7.3 Các đặc điểm phân tích của đất 86

4.8 Một số biện pháp nhằm bảo tồn và phát triển tài nguyên rừng bền vững 88

4.8.1 Nhóm biện pháp bảo vệ rừng 88

4.8.2 Nhóm biện pháp kỹ thuật 88

4.8.3 Nhóm biện pháp về khoa học công nghệ 89

4.8.4 Nhóm phát triển kinh tế - xã hội 89

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90

1 Kết luận 90

2 Kiến nghị 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94

PHỤ LỤC 1

Trang 7

Bảng 4.1: Một số đặc điểm cơ bản của Ô định vị sinh thái rừng quốc gia 42

Bảng 4.2: Diện tích Ô định vị sinh thái rừng 05 43

Bảng 4.3: Diện tích Ô định vị sinh thái rừng 06 43

Bảng 4.4: Thống kê thành phần loài 45

Bảng 4.5: Các chỉ số đa dạng sinh học của các trạng thái rừng 47

Bảng 4.6 Chỉ số quan trọng IVI một số loài cây chủ yếu tại khu vực nghiên cứu 49

Bảng 4.7 Chỉ số tương đồng SI giữa các ODV tại khu vực nghiên cứu……… 50

Bảng 4.8: Công thức tổ thành loài theo IV% của các trạng thái rừng ………51

Bảng 4.9 Các chỉ tiêu bình quân của các trạng thái rừng khu vực nghiên cứu 53

Bảng 4.10: Kết quả mô phỏng phân bố N/D theo các hàm lý thuyết của ONC 01 54

Bảng 4.16: Kết quả mô phỏng phân bố N/H theo các hàm lý thuyết của ONC 01 60

Bảng 4.22: Kết quả phân tích tương quan H/D 67

Bảng 4.23: Phân bố thể tích theo cỡ kính của các ONC 69

Bảng 4.24: Tổng hợp độ tàn che của các ONC 71

Bảng 4.25: Thống kê thành phần loài tái sinh trong khu vực nghiên cứu 72

Bảng 4.26: Thống kê mật độ tái sinh 73

Bảng 4.27: Thống kê tỷ lệ số cây tái sinh tại các ONC 74

Bảng 4.28: Thống kê số cây tái sinh theo cấp chiều cao tại các ONC 75

Bảng 4.29: Thống kê số cây tái sinh theo phẩm chất và nguồn gốc tại các ONC 77

Trang 8

Bảng 4.31: Chỉ số tương đồng của cây tái sinh và tầng cây gỗ 78

Bảng 4.32: Thống kê các đặc điểm lớp cây bụi 79

Bảng 4.33: Thống kê các đặc điểm lớp thảm tươi 80

Bảng 4.34: Danh sách cây lâm sản ngoài gỗ 81

Bảng 4.35: Danh sách các loài lâm sản theo nhóm công dụng 82

Bảng 4.36: Thống kê độ dày tầng đất của các ONC 84

Bảng 4.37: Thống kê dung trọng đất của các ONC 85

Bảng 4.38: Thống kê các chỉ tiêu phân tích đất của các ONC 86

Trang 9

Hình 4.1: Bản đồ hiện trạng rừng KBTTN Tây Côn Lĩnh 44

Hình 4.2 Một số hình ảnh trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu 52

Hình 4.3: Biểu đồ mô phỏng phân bố N/D của ONC 01 54

Hình 4.9: Biểu đồ mô phỏng phân bố N/H của ONC 01 61

Hình 4.15 Đồ thị mô tả tương quan giữa đường kính và chiều cao 68

Hình 4.16 Biểu đồ mô tả tỷ lệ phân bố trữ lượng theo cấp kính (M/D) 70

Hình 4.17: Biểu đồ mô tả phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao 76

Hình 4.18: Hình ảnh về phẫu diện và đo đếm chỉ tiêu đất 87

Trang 10

Từ viết tắt Ý nghĩa

Trang 11

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rừng là lá phổi xanh của trái đất, là nguồn tài nguyên có khả năng tự tái tạo

và phục hồi, có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái, điều hòa chế độ khí hậu, bảo vệ môi trường, đa dạng sinh học… trên hành tinh của chúng ta Rừng còn có vai trò quan trọng trong cuộc sống của xã hội loài người, cung cấp các loại sản phẩm và dịch vụ cho cuộc sống con người như gỗ, các loại lâm sản ngoài

gỗ, các dịch vụ môi trường, du lịch sinh thái và các nhu cầu văn hóa xã hội của con người

Hệ sinh thái rừng nhiệt đới vô cùng phong phú đa dạng và rất phức tạp gồm rất nhiều thành phần được sắp xếp theo không gian và thời gian với các quy luật khác nhau Rừng tự nhiên thường mang tính ổn định cao nếu không có tác động của con người, nhưng một khi con người đã tác động vào thì rừng sẽ dần mất đi tính ổn định vốn có Do đó, để duy trì được tính ổn định của hệ sinh thái rừng cần có sự hiểu biết sâu về lĩnh vực này mà các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng là những cơ sở để xây dựng nên những biện pháp quản lý rừng phù hợp

Việt nam có diện tích tự nhiên hơn 331.698km2 (chưa kể diện tích biển và hải đảo) trải dài trên nhiều vĩ tuyến và đai cao Với địa hình rất đa dạng, hơn 2/3 lãnh thổ là đồi núi, tạo nên sự đa dạng về hệ sinh thái tự nhiên với nhiều kiểu rừng như: các kiểu rừng như các kiểu rừng khô lạnh vùng cao, các kiểu rừng mưa ẩm vùng thấp, các kiểu rừng khô hạn ven biển, các kiểu rừng ngập mặn, rừng ngập nước ngọt v.v…Trước đây, phần lớn đất nước việt nam có rừng che phủ, nhưng chỉ khoảng 1 thế kỷ qua rừng bị suy thoái nặng nề, những năm 40 của thế kỉ 20, độ che phủ của rừng là 43% Sau chiến tranh, giai đoạn 1979-1982, diện tích rừng chỉ còn khoảng 7,8 triệu ha tương đương độ che phủ 24% Từ những năm 90 trở lại đây, nhờ sự nỗ lực của đảng, nhà nước và toàn xã hội, diện tích từng đã tăng đáng kể, đưa độ che phủ của rừng từ 24% lên 28% năm 1995, 33% năm 1999, và hiện nay là 41,19% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, quyết định số 1819/QĐ-BNN-TCLN ngày 16/5/2017) Mặc dầu diện tích rừng tăng qua các năm thông qua các nỗ lực trồng rừng, phục hồi rừng Song, qua kết quả điều tra, nghiên cứu thì tài nguyên rừng việt nam vẫn bị suy giảm nghiêm trọng do nhiều nguyên nhân khác nhau Trong đó, việc chưa nắm rõ thành phần đa dạng sinh học, các mối quan hệ sinh thái

và đặc điểm cấu trúc của từng loại rừng, kiểu rừng để quản lý và sử dụng các nguồn

Trang 12

lợi từ rừng một cách hợp lý, bền vững cũng là một nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm chất lượng rừng hiện nay Rừng tự nhiên hiện còn thường tập trung ở hệ thống rừng đặc dụng và rừng phòng hộ, đây cũng chính là những địa điểm lý tưởng để nghiên cứu về sinh thái và cấu trúc rừng ở nước ta

Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh có tổng diện tích là: 15.044ha, bao gồm 10 xã thuộc 3 huyện thị: huyện Vị Xuyên; thành phố Hà Giang và huyện Hoàng Su Phì Nằm trên dãy núi chạy dài từ Tây sang Đông, nổi tiếng với đỉnh Tây Côn Lĩnh, có độ cao 2.428,5m, từ đây phát triển thành một dãy núi lớn khác chạy xuống phía nam Đường phân thủy phía Tây đổ xuống sông Chảy, phía Đông đổ xuống sông Lô Do địa hình hiểm trở nên khu bảo tồn vẫn còn giữ được một khu rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới với diện tích liền vùng khá lớn

Là vùng núi cao, độ dốc lớn, địa hình chia cắt mạnh tạo nên những tiểu vùng có địa hình, đất đai khá đa dạng Đồng thời Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh là một trong những khu vực núi đá vôi đặc trưng cho miền bắc Việt Nam Tuy nhiên, đối với những nghiên cứu khoa học nơi đây còn hạn chế, chưa phản ánh hết được sự đa dạng cũng như đặc trưng của các hệ sinh tháirừng khác nhau, tạo nên những khó khăn nhất định trong công tác quản lý và bảo vệ và phát triển rừng một cách bền vững

Trước thực tiễn đặt ra hiện nay là làm sao gìn giữ và bảo tồn cũng như phát

triển tài nguyên rừng hiện có tại nơi đây, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái rừng trên núi đá vôi ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh – Hà Giang” làm cơ sở cho công tác quản lý rừng ở Khu bảo tồn thiên

nhiên Tây Côn Lĩnh nói riêng và góp phần cung cấp một số dữ liệu quan trọng cho việc đánh giá và phát triển một trong những hệ sinh thái rừng của Việt Nam trong thời gian tới

Trang 13

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

2.1 Ý nghĩa khoa học

Cung cấp dữ liệu khoa học về tính đa dạng, các đặc điểm cấu trúc rừng góp phần tăng cường sự hiểu biết về rừng trên núi đất xen kẽ trong hệ thống núi đá vôi miền bắc Việt Nam

2.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển tài nguyên rừng của Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh, và góp phần đóng góp vào cơ sở dữ liệu của quốc gia trong việc theo dõi và đánh giá tài nguyên rừng trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay

Trang 14

PHẦN I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lược sử những nghiên cứu về đa dạng sinh học hệ thực vật

1.1.1 Trên thế giới

Khái nhiệm hệ thực vật nói chung, áp dụng cho các tổ hợp các loài thực vật, được giới hạn theo nguyên tắc địa lý nó là toàn bộ các loài thực vật hiện có của một vùng, một nước, hay một khu vực

Theo Tomachev A.I (1974) hệ thực vật cụ thể tức là: “hệ thực vật của một vùng hạn chế trên bề mặt trái đất, hoàn toàn đồng nhất về mặt địa lý, chỉ phân hóa

về các điều kiện sinh thái” (tomachev A.I, 1074: 185) (ghi theo Lê Trần Chấn – 1990)

Theo khái niệm hệ thực vật trong Từ điển bách khoa toàn thư Việt Nam thì:

Hệ thực vật (còn gọi là khu hệ thực vật) là toàn bộ các chi, loài thực vật sống trong một khu vực địa lý, một thời kỳ lịch sử địa chất (vd: hệ thực vật Âu – Á, hệ thực vật Hòn Gai tuổi Triat muộn) Hệ thực vật khác với thảm thực vật, hệ thực vật mang hàm ý về thành phần giống loài, còn thảm thực vật chỉ sự tập hợp mọi thành phần thực vật

Trong lịch sử nghiên cứu về hệ thực vật từ thế kỉ XIX (1855), De Candolle

đã phân tích mối quan hệ giữa số lượng loài và diện tích từ những dẫn liệu thu được

ở các hệ thực vật vùng ngoại ô Strasburg (hơn 100 km2 có 960 loài), hệ thực vật Dagico (1000 km2 có 1362 loài), hệ thực vật miền trung Svealand (4000 km2 có

1114 loài) (ghi theo Lê Trần Chấn – 1990)

Ở Liên Xô, từ năm 1928 đến năm 1932 được xem là giai đoạn mở đầu cho thời kỳ nghiên cứu hệ thực vật cụ thể Vào thời gian này, Tomachev A.I được giao nhiệm vụ nghiên cứu hệ thực vật vùng Taimua nằm ở tọa độ địa lý 74o20’-25o vĩ

độ bắc và 102o30’ độ kinh đông (ghi theo Lê Trần Chấn – 1990)

Trong những năm gần đây, để phục vụ cho mục đích bảo tồn, WWF(1990)

đã cho xuất bản cuốn sách Tầm quan trọng của đa dạng sinh vật (The importantce

of biological diversity); IUCN, UNCEP, WWF đưa ra Chiến lược bảo tồn toàn cầu (World conservation strategy, 1990), Hãy quan tâm tới trái đất (Caring for the earth, 1991); WCMC đã Đánh giá đa dạng sinh vật toàn cầu (Global biodiversity assessment, 1995)

Trang 15

Bên cạnh đó, hàng ngàn những công trình khoa học và các báo cáo khác lần lượt được xuất bản và rấ nhiều cuộc hội thảo khác nhau đã được tổ chức nhằm thảo luận về quan điểm, về phương pháp luận cũng như thông báo các kết quả đã đạt được trong nghiên cứu về đa dạng sinh vật và bảo tồn trên toàn thế giới Các kết quả nghiên cứu được công bố trong các báo cáo và hội nghị hội thảo đã cơ bản thiết lập nên một hệ thống thông tin đa dạng sinh vật trên toàn thế giới đã và đang góp phần nâng cao nhận thức đa dạng sinh vật và bảo tồn, khôi phục lại một số hệ sinh thái, thực vật trên các vùng lãnh thổ cấp quốc gia

1.1.2 Ở Việt Nam

Đến nay đã thống kê được gần 12.000 loài thực vật, nhiều nhóm có tính đặc hữu cao có giá trị khoa học và thực tiễn rất lớn Những công trình nghiên cứu về thực vật Việt Nam, trước hết phải kể đến những tác phẩm cổ điện như các công trình của Loureiro (1790), của Pierre (1879 – 1907) hay của Lecomte với bộ “Thực vật chí Đông Dương” Sau đó, các nhà thực vật học người Việt Nam cùng với các nhà thực vật học quốc tế khác đã tiếp tục kế thừa và nghiên cứu bổ sung như: Thái Văn Trừng (1978) đã thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài, 1850 chi và 289

họ, Về sau Humbert đã bổ sung, chỉnh lý để hoàn thiên việc đánh giá thành phần loài cho toàn vùng; Bộ “Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam” do Aubréville khởi xướng và chủ biên (1960 – 1997) cùng với nhiều tác giả khác đã công bố 29 tập gồm 74 bộ cây có mạch Tiếp theo có thể kể đến bộ “Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam” gồm 6 tập do Lê Khả Kế chủ biên (1969 – 1976) hay “Cây gỗ rừng Việt Nam” (1971 – 1988, 7 tập) của Viện Điều tra, Quy hoạch rừng, “1900 cây có ích ở Việt Nam” của Trần Đình Lý và tập thể (1993) “từ điển cây thuốc Việt Nam” của

Võ Văn Chi (2012)

Những nghiên cứu về thành phần loài hệ thực vật cụ thể cở các miền và cụ thể hơn nữa là ở các địa phương (các VQG, KBT…) đã được tiến hành liên tục trong nhiều năm qua với sự tham gia của rất nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước Có thế kể đến các công trình sau: Pócs Tamas (1965) đã thống kê được ở miền bắc có 5190 loài, sau đó được Phan Kế Lộc thống kê và bổ sung nâng số loài

ở miêng Bắc lên 5609 loài, 1660 chi và 140 họ; công trình “Cây cỏ miền Nam Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ giới thiệu 5326 loài, trong đó có 60 loài thực vật bậc thấp và 20 loài rêu, còn lại 5246 loài thực vật có mạch Tư liệu về hệ thực vật Việt Nam mới nhất phải kể đến bộ “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” do tập thể các

Trang 16

nhà thực vật Việt Nam biên soạn, đã giới thiệu khái quát và đầy đủ nhất về hệ thực vật Việt Nam, gồm 3 tập Đây là những tài liệu quan trọng, làm cơ sở cho việc đánh giá sự đa dạng của thực vật và rừng nói chung

Trong các công trình nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam, bộ “Cây cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) xuất bản tại Canada và đã được tái bản

có bổ sung tại Việt Nam (1999 – 2000) là bộ danh sách đầy đủ và dễ sử dụng, góp phần đáng kể cho khoa học thực vật ở Việt Nam

1.2 Lược sử nghiên cứu đa dạng quần xã sinh vật

Từ lâu, đối tượng nghiên cứu khoa học về thảm thực vật đã được xác định là

tổ hợp các cá thể của các loài thực vật khác nhau, có cấu trúc ngoại mạo, chức năng sinh thái và quy luật phân bố địa lý phân biệt được với nhau, có thể định sắp xếp theo các hệ thống phân loại ở các bậc khác nhau, được gọi tên theo các thuật ngữ nhất định

Cho tới nay, có thể thống kê một số hệ thống phân loại thảm thực vật phổ biến trên thế giới như sau: Warming (1985) đã phân chia các quần xã thực vật thành các “nhóm sinh thái” theo tính chất của môi trường đất Schimper (1898), phân biệt cấu trúc và tính thích ứng sinh thái cảu các bậc phân loại lớn thành các quần hệ: quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng, quần hệ vùng núi

Trong quần hệ khí hậu, Schimper đã phân biệt sáu kiểu: rừng ưa mưa, rừng gió mùa (mưa rào), rừng savan (savane – forrest), rừng cây có gai (Thorn forest), trảng cỏ nhiệt đới (tropical grassland) và sa mạc nhiệt đới (tropical desert) Beard (1944) (ghi theo Thái Văn Trừng, 1978) [27], đưa ra hệ thống phân loại ba cấp: quần hệ, loạt quần hệ và quần hợp Ông lấy cơ sở từ quần hệ rừng mưa nhiệt đới trong điều kiện tối ưu để phân chia thành năm loạt quần hệ: (1) loạt quần hệ xanh theo mùa, (2) loạt quần hệ vùng núi, (3) loạt quần hệ khô thường xanh, (4) loạt quần

hệ ngập nước theo mùa, (5) loạt quần hệ ngập nước quanh năm Từ đó, các đơn vị tiếp theo được phân chia một cách rõ ràng

Champion (1936) lấy sự phân hóa đai cao và chế độ khô hạn vùng thấp theo

vĩ độ, phân chia theo chín kiểu thảm thực vật trên vùng thấp, cùng với ba kiểu thảm thực vật theo đai cao khác nhau Puri (1988) đã vận dụng nguyên tắc này của Champion để phân loại cá kiểu thảm thực vật ở Ấn Độ

Trang 17

Ngoài những hệ thống trên, một số các tác giả như Burt -Davy (1918), Aubréville, Fosberg (1958), Kuchler (1967), Dudley – Stamp (1952) cũng đã dựa trên các chỉ tiêu về địa mạo, địa chất, khí hậu, thổ nhưỡng, hình thái thảm thực vật

và đưa ra các bảng phân loại cụ thể

Năm 1973, UNESCO đã công bố bảng phân loại và thành lập bản đồ thảm thực vật quốc tế Về cơ bản, bảng phân loại này được sự tham gia thảo luận, bổ sung nhiều làn bởi Schimidthusen và Ellenberg (1964), Poore và Ellenberg (1965)

và hàng loạt các nhà khoa học khác như Gaussen (1966), Ellenberg và Mueller – Dombois (1967), Budowski, Franzle, Germain, Küchler, Lebrun và Sochava (UNESCO – 1973) Bảng phân loại này cơ bản dựa vào tiêu chuẩn cấu trúc ngoại mạo, trên cơ sở so sánh và xác định bởi hình thái quần xã (tức là sự tập hợp các cá thể ưu thế có cùng một dạng sống), mật độ tán che phủ, trạng thái sinh học…bởi nguyên tác tổ hợp các tiêu chuẩn và so sánh ngang bằng

Chevalier (1918) là người đầu tiên đưa ra bảng phân loại thảm thực vật Bắc

bộ - Việt Nam Trong “Thông skee những lâm sản Bắc bộ”, Chevalier chia rừng Bắc bộ thành 10 kiểu Năm 1943, Maurand đã chia tám kiểu quần xã trong ba vùng chính của Đông Dương (vùng Bắc Đông Dương, vùng Nam Đông Dương và Trung bộ) Tiếp đó, năm 1953, Maurand trên cơ sở các công trình nghiên cứu của Rollet,

Lý Văn Hội, Neang Sam Oil có đưa ra bảng phân loại về các quần xã thực vật Nam Việt Nam

Năm 1956, Giáo sư Dương Hàm Hi trong cuốn “Tài nguyên rừng Việt Nam”

có đưa ra bảng phân loại về thảm thực vật rừng ở Bắc Việt Nam”

Năm 1958, Vidal trong Luận án tiến sĩ của mình đã đưa ra bảng phân loại thảm thực vật Lào dựa trên hệ thông phân loại thảm thực vật của Aubréville – được Hội nghị Yanggambi (Daia) công nhận năm 1956

Năm 1960, Vũ Văn Cường trong công bố của mình đã đưa ra các dẫn liệu về các quần hợp ngập nước quanh vùng Sài Gòn, Nam Việt Nam Một số quần hợp được ông đặt teen khoa học theo Braun – Blanquet

Năm 1970, Trần Ngũ Phương sau khi đã quy định thuật ngữ dùng cho các bậc phân loại cũng đã đưa ra bảng phân loại rừng Bắc Việt Nam [21] Bảng phân loại này đã đề cập tới sự phân hóa của khí hậu, thổ nhưỡng và điều kiện nhân tác

Trang 18

Các bậc phân loại này, về tiêu chuẩn xác định tương đương với bậc quần hệ của UNESCO Trong các đai rừng khí hậu trên, Trần Ngũ Phương chia tiếp thành các kiểu rừng khí hậu, các loại hình khí hậu, các loại hình khí hậu – thổ nhưỡng, và sau đó là các kiểu phụ khí hậu, kiểu phụ thổ nhưỡng và kiểu phụ thứ sinh nhân tác

Năm 1970 và 1978, Thái Văn Trừng dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh trình bày bảng phân loại thảm thực vật toàn lãnh thổ Việt Nam, từ bậc nhóm kiểu thảm thực vật tới bậc quần hợp [27] Dựa vào sự phân hóa của khí hậu, mười bốn kiểu thảm thực vật khác nhau được phân chia tiếp từ hai nhóm kiểu thảm thực vật này, tên của mỗi kiểu thảm được gọi bằng chính tên của các kiểu khí hậu sinh vật

do ông xác định

1.3 Lược sử vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng

Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, ở Việt Nam và các nước trên thế giới

đã có những công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng và tái sinh rừng làm cơ sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng một cánh hợp lý có hiệu quả, đạt được những yêu cầu

về kinh tế và môi trường sinh thái Phương pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang định lượng, các quy luật kết cấu tồn tại trong các hệ sinh thái và các mối quan hệ qua lại giữa các thành phần bên trong và bên ngoài hệ sinh thái đã được nhiều tác giả khái quát dưới dạng các mô hình

Cùng với sự phát triển của tin học, nhiều mô hình toán học từ đơn giản đến phức tạp đã được đưa vào định lượng hoá các quy luật của tự nhiên Nhưng với hệ sinh thái rừng nhiệt đới vẫn còn là sự bí ẩn đối với các nhà nghiên cứu Có thể điểm qua một số công trình trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài nghiên cứu như sau

Nghiên cứu cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới đề cập từ rất sớm Hầu hết các nghiên cứu đều có xu hướng xây dựng các cơ sở lý luận có tính khoa học phục vụ công tác quản lý kinh doanh rừng Bước đầu đi từ định tính, sau đó đến định lượng với quy luật phát triển tự nhiên của hệ sinh tái rừng, góp phần làm sáng tỏ và giải quyết được nhiều vấn đề trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn kinh doanh rừng

- Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng:

Cấu trúc hiện tại của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật, giữa thực vật với hoàn cảnh

Trang 19

sống Như vậy trên quan điểm sinh thái học cấu trúc rừng chính là hình thức ngoại mạo phản ánh những nội dung bên trong của một hệ sinh thái rừng

Tổ thành thực vật là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự phong phú của hệ thực vật rừng tại các vùng địa sinh học khác nhau Richards P.W (1959) đã phân chia

tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại rừng mưa hỗn loài có tổ thành loài cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây [37] Cũng theo Richards P.W (1959), khi nghiên cứu tổ thành loài cây ở rừng nhiệt đới cho thấy thường có ít nhất

40 loài trở lên trên 1 hecta, có trường hợp còn ghi nhận được trên 100 loài [37] Sự phong phú của hệ thực vật rừng mưa nhiệt đới cũng được nhiều nhà khoa học ghi nhận như Brown (1941), Baur G.N (1962), Catinot R (1965) … Trong các nghiên cứu này các tác giả đều nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng

Riêng Baur G.N (1962) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó tác giả đã đưa ra những tổng kết về các nguyên lý tác động lâm sinh và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa ở các nước nhiệt đới [1]

Odum E.P (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật

ngữ Hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935 Khái niệm hệ sinh thái

được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học [20]

- Về mô tả hình thái cấu trúc rừng:

Hiện tượng hình thành tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ Về cấu trúc tầng thứ có hai trường phái: Chevalier (1917), Mildbraed (1922), Booberg (1932)

… cho rằng tầng rừng không có thực tế khách quan Nhưng nhiều tác giả khác cho rằng rừng mưa thường có từ ba đến năm tầng như Brown (1919), David và Richards P.W (1933 – 1934), Richards P.W (1936)…

Phương pháp vẽ mặt cắt đứng của rừng do David và Richards P.W (1933 – 1934) đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyam đến nay vẫn là phương pháp hiệu quả để xác định cấu trúc tầng của rừng Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm

Trang 20

là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn Causen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau

Ngày nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc trưng như cấu trúc và dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng suất thảm thực vật Tiêu biểu cho nửa đầu thế kỷ 19 là Humbold và Giesbach đã sử dụng dạng sinh trưởng của các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống của chúng để biểu thị cho các nhóm thực vật (Thái Văn Trừng, 1970)

- Về nghiên cứu định lượng giữa các nhân tố cấu trúc:

Như đã đề cập ở trên việc nghiên cứu cấu trúc rừng từ mô tả định tính dần chuyển sang các phương pháp định lượng, trong đó việc mô hình hóa cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng được nhiều tác giả nghiên cứu

có kết quả Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Brunn (1970), Loetsch và cộng sự (1967) và nhiều tác giả khác quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các quy luật cấu trúc (Trần Văn Con, 2001)

Trên cơ sở nghiên cứu về mật độ cây rừng trong rừng tự nhiên, nhiều tác giả

đã tiến tới một bước là xây dựng mật độ tối ưu của lâm phần Thomasius H (1972)

đã đưa ra khái niệm khoảng sống và hằng số không gian sinh trưởng liên quan tới chiều cao, mật độ và tuổi Mật độ tối ưu lâm phần theo diện tích tán và mức độ che phủ cũng được Kairukstis (1980) nghiên cứu (Giang Văn Thắng, 2003) [24]

Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính ngang ngực (N/D1,3) là một trong các chỉ tiêu quan trọng nhất của cấu trúc rừng, đã được nghiên cứu khá nhiều

từ đầu thế kỷ 20, bằng các phương pháp biểu đồ hoặc giải tích Một số tác giả đưa

ra các hàm: hàm Meyer, hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull Tuy nhiên, việc sử dụng hàm này hoặc hàm khác

giả và bản chất quy luật tự nhiên Một dãy phân bố thực nghiệm có thể chỉ phù hợp cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiều hàm số ở các mức xác suất khác nhau

cong giảm và được gọi là phương trình phân bố Meyer: y = ke-αx, trong đó y là tần

số, x là đường kính, k, α là tham số, e là hệ số neper (e)

Trang 21

Rollet B (1971) đã mô tả phân bố số cây theo đường kính (N/D1,3) bằng các dạng phân bố xác suất Weibull đã sử dụng dạng hàm Hyperbol để mô hình hóa cấu trúc đường kính loài thông Balley (1973) đã dùng hàm Weibull để mô hình hóa phân bố số cây với đường kính N/D1,3 Nhiều tác giả khác cũng sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá quy luật phân bố đường kính loài thông theo mô hình của Schumacher và Coil (Belly, 1973) Bên cạnh đó các dạng hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson cũng được sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng (Trần Văn Con, 2001)

Khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng, phần lớn các tác giả đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao Phương pháp kinh điển nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác nhau tuỳ theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng Từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế Phương pháp này được nhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới

áp dụng mà điển hình là các công trình của Richards W.P (1959)

Một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong nghiên cứu cấu trúc rừng là quy luật tương quan chiều cao với đường kính thân cây Hvn/D1,3 Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao luôn tăng thuận theo đường kính cho đến một cỡ đường kính nhất định chiều cao sẽ tiệm cận một trị nhất định, cho

dù đường kính vẫn tiếp tục tăng

Để mô phỏng quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính các tác giả

sử dụng nhiều dạng phương trình khác nhau Vấn đề lựa chọn dạng phương trình nào thích hợp cho đối tượng nào thì cần được nghiên cứu cụ thể Hai dạng phương trình thường được sử dụng nhiều để biểu thị đường cong chiều cao là phương trình Parabol và phương trình Logarit

Tóm lại, việc lựa chọn một dạng phương trình toán học cụ thể để mô tả các quy luật cấu trúc rừng phụ thuộc vào đối tương riêng cụ thể Một dãy phân bố thực nghiệm có thể chỉ phù hợp cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiều hàm số ở các mức xác suất khác nhau Nhìn chung các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng mưa nhiệt đới trên thế giới khá đa dạng và không ít công trình nghiên cứu công phu đã mang lại hiệu quả cao trong những nghiên cứu khác và trong kinh doanh rừng

Trang 22

Nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt Nam từ những năm đầu của thế

kỷ 20 đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm thực hiện nhằm qua đó tìm kiếm được các biện quản lý và sử dụng rừng phù hợp Các tác giả của những công trình tiêu biểu trong lĩnh vực này phải kể đến tên tuổi của các nhà khoa học lâm nghiệp Việt Nam như Thái Văn Trừng (1978), Lê Viết Lộc (1964), Trần Ngũ Phương (1970), Đồng Sĩ Hiền (1974), Nguyễn Văn Trương (1983), Nguyễn Ngọc Lung (1991)… và nhiều tác giả khác cũng như các đóng góp của một số đề tài nghiên cứu sinh về lĩnh vực này

Rừng tự nhiên ở nước ta thuộc các kiểu rừng nhiệt đới, rất phong phú và đa dạng về thành phần loài, phức tạp về cấu trúc Do đó việc nghiên cứu cấu trúc là cơ

sở cho việc định hướng phát triển rừng và đề ra biện pháp lâm sinh hợp lý

Lê Viết Lộc (1964) cùng với các cộng tác viên đã nghiên cứu sơ bộ cấu trúc rừng để điều tra các loài cây ưu thế Ông đã dùng một số chỉ tiêu khác ngoài số lượng cá thể cây như chiều cao, tiết diện ngang … để tính toán độ ưu thế của loài trên diện tích điều tra Đồng thời cũng đề ra một số chỉ tiêu và tiêu chuẩn để phân biệt “loại hình ưu thế” trong kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở vườn Quốc gia Cúc Phương (Thái Văn Trừng, 1978) [27]

Trần Ngũ Phương (1970) [21] đã nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng

tự nhiên để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam Nhân tố cấu trúc đầu tiên mà tác giả nghiên cứu là sự thay đổi về tổ thành loài cây ở các kiểu phân bố theo độ cao và vị trí địa lý khác nhau và thông qua hệ thống phân loại tác giả đã đề xuất một số biện pháp phát triển rừng vào thực tiễn

Thái Văn Trừng (1978) [27] khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa

ẩm nhiệt đới Việt Nam, đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng, như tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) Tác giả vận dụng và có sự cải tiến phương pháp biểu đồ mặt cắt của David – Richards, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được phóng với tỷ lệ lớn hơn Ngoài

ra, tác giả còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam,

đó là dạng sống ưu thế của những thực vật ở tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng

ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng thái của tán lá Dựa vào đó, tác giả chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu

Trang 23

Nguyễn Văn Trương (1983) [29] trong nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới Về những kết quả nghiên cứu này, Vũ Đình Phương (1987) đã nhận định, việc xác định tầng thứ theo hướng định lượng của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết trong trường hợp rừng đã phát triển ổn định

Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung (1991) tại Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác cho thấy trên ô tiêu chuẩn diện tích 1 ha có từ 23 – 25 loài, với số cây thấp nhất 317 cây/ha và cao nhất 859 cây/ha

Để đánh giá tổ thành rừng, thường sử dụng công thức tổ thành trên tỷ lệ phần mười theo số cây, tiết diện ngang, hoặc chỉ số IV% Phương pháp tính tỷ lệ tổ thành (IV%) theo phương pháp của Daniel Marmillod thường được các nhà khoa học vận dụng trong nghiên cứu cấu trúc

Đào Công Khanh (1996) [15] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn (Hà Tĩnh) làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng

Về nghiên cứu định lượng cấu trúc thì việc mô hình hóa cấu trúc đường kính

D1,3 được nhiều tác giả nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau

Đồng Sĩ Hiền (1974) [11] dùng hàm phân bố Meyer và hệ đường cong Poisson và Pearson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam

Nguyễn Văn Trương (1983) [29] đã thử nghiệm dùng các hàm mũ, logarit, hàm phân bố Poisson và Pearson để biểu thị cấu trúc số cây theo cấp đường kính của rừng tự nhiên hỗn loài

Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986) [31] sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc phân bố D1,3 của rừng thứ sinh tại Đông Bắc Việt Nam

Trần Văn Con (1991) [8] đã sử dụng hàm phân bố Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp đường kính (N/D) của rừng khộp ở Tây Nguyên và đã cho rằng khi rừng còn non thì phân bố có dạng giảm, và khi rừng càng lớn thì càng có xu thế

chuyển sang phân bố đỉnh và lệch dần từ trái sang phải

Lê Sáu (1996) đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng các quy luật phân bố đường kính, chiều cao tại khu vực Kon Hà Nừng, Tây Nguyên [22]

Trang 24

Bảo Huy (1993) đã thử nghiệm mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D rừng ưu thế bằng lăng ở Đắc Lắc theo các dạng phân bố: Poisson, Weibull và Meyer

Trần Xuân Thiệp (1995) [26] đã thử nghiệm các hàm Meyer, Weibull để mô phỏng kết cấu N/D và N/H cho rừng Hương Sơn – Hà Tĩnh, và nhận định: sự phù hợp giữa phân bố lí thuyết và thực tế cho phép dựa vào hàm Weibull để điều tiết rừng trong giai đoạn quá độ chuyển hóa về rừng chuẩn cũng như trong quá trình kinh doanh rừng bền vững

Theo nghiên cứu của Viện Điều tra quy hoạch rừng (2005) rừng phục hồi trong kiểu rừng kín cây lá rộng thường xanh thường có tổ thành loài tham gia tương đối đa dạng Đối với trạng thái rừng IIA phục hồi sau nương rẫy, tổ thành loài trong thành phần cây đứng tương đối đơn giản, khoảng 10 – 20 loài (1000 m2), gồm những loài tiên phong ưa sáng và mọc nhanh Đối với trạng thái rừng IIIA1, tổ thành loài phong phú đa dạng hơn gồm những loài nửa chịu bóng và cả những loài

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng

Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Malaysia; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigiêria và Ghana; Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm: “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa”

Trang 25

Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, Aubreville (1938) nhận thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm Aubreville đã khái quát hoá các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế Vì vậy lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất các biện pháp kỹ thuật điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra (Thái Văn Trừng, 1978)

Tuy nhiên, những kết quả quan sát của David và Richards P.W (1933), Beard (1946), Rollet (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của Aubreville Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài

Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với diện tích ô đo đếm thông thường từ 1 đến 4 m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đề nghị phương pháp "điều tra chẩn đoán" theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau (dẫn theo Trần Mạnh Cường, 2007) [9]

Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards P.W (1952), Rollet (1974), tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1 x 1 m, 1 x 1,5 m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một

số ít có phân bố Poisson ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh

có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [7]

Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này Baur G.N (1962)

Trang 26

[1] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng

và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn Nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều

và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy

Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ Karpov V.G (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật (Nguyễn Văn Thêm, 2002) [25]

Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng

đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (Nguyễn Văn Thêm, 2002) [25]

Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ việc đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới Đó là cơ sở để xây dựng các phương thức lâm sinh hợp lý

Tóm lại, qua những kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới chỉ ra cho chúng ta thấy được các phương pháp nghiên cứu của một số tác giả cũng như những quy luật tái sinh ở một số nơi Đồng thời các tác giả

đã chỉ ra được một số biện pháp lâm sinh phù hợp tác động vào đó nhằm thúc đẩy quá trình tái sinh theo chiều hướng có lợi

Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con người nên những quy

Trang 27

luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tái sinh rừng nhưng tổng kết thành qui luật tái sinh cho từng loại hình rừng thì còn rất ít Một số kết quả nghiên cứu về tái sinh thường được đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoa học và một phần công bố trên các tạp chí

Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã điều tra tái sinh tự nhiên theo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969) Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962 – 1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1984) [14] đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu

và rất xấu Nhìn chung, nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh Cũng từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1975) đã tổng kết và rút ra nhận xét, tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây gỗ tái sinh tương tự như tầng cây gỗ; dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng Với những kết quả đó, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng, miền Bắc nước ta

Trần Ngũ Phương (1970) [21] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa

lá rộng thường xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy, lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ sẽ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”

Nghiên cứu quy luật phát sinh, tái sinh tự nhiên và diễn thế thứ sinh của các

xã hợp thực vật rừng nhiệt đới Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [27] đã nhận định:

Sự phát sinh các loại hình quần thể có thành phần loài cây khác nhau được nghiên cứu đầy đủ trước kia cho nên lúc đó chúng tôi cho rằng trong thiên nhiên nhiệt đới không có quần hợp và chỉ có những loài ưu thế do đó chúng tôi có đề nghị lấy những kiểu thảm thực vật làm đơn vị cơ bản của thảm thực vật, như trên đã trình bày Trong thiên nhiên nhiệt đới có thể có những dạng quần hợp thực vật ở những

Trang 28

môi trường khắc nghiệt, còn đại bộ phận là những ưu hợp thực vật có một ưu thế tương đối của cá thể các loài cây trong tầng ưu thế sinh thái (hay lập quần) của quần thể và có lẽ phổ biến hơn là những phức hợp mà độ ưu thế chưa phân hoá rõ rệt

Nhưng vấn đề cần đặt ra để nghiên cứu là tác nhân nào đã tác động trong quá trình phát sinh những xã hợp thực vật nguyên sinh, và quá trình tái sinh tự nhiên sẽ diễn ra như thế nào và chỉ tiêu về chế độ khắc nghiệt của môi trường có còn là nguyên nhân duy nhất khống chế sự hình thành những quần hợp, ưu hợp, phức hợp

tự nhiên nữa hay không?

Mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với lớp cây tái sinh trong rừng hỗn loài cũng đã được đề cập trong công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983) [29] Theo tác giả, cần phải thay đổi cách khai thác rừng hợp lý vừa cung cấp được gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng Muốn đảm bảo rừng phát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động thì rõ ràng lớp cây dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên Điều kiện này không thực hiện được trong rừng tự nhiên ổn định

mà chỉ có trong rừng chuẩn có hiện tượng tái sinh liên tục đã được sự điều tiết khéo léo của con người

Khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác rừng, Phùng Ngọc Lan (1984) đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn Ngay từ giai đoạn nảy mầm, bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ

lệ nảy mầm [17]

Nhiều nghiên cứu tái sinh khác nhằm khoanh nuôi phục hồi rừng của các tác giả

Vũ Đình Huề (1975), đã nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng thông qua việc nghiên cứu số lượng cây tái sinh

Vũ Tiến Hinh (1991) [13] nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh của rừng tự nhiên ở Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận xét: hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ Đa phần các loài

có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành tầng tái sinh cũng vậy

Khi nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh hỗn loại vùng Quỳ Châu Nghệ An Nguyễn Duy Chuyên (1996) [7] đã nghiên cứu phân bố cây tái sinh theo chiều cao, phân bố tổ thành cây tái sinh, số lượng cây tái sinh Trên cơ sở phân tích toán học về phân bố cây tái sinh cho toàn lâm phần tác giả cho rằng loại rừng trung bình IIIA2 cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố Poisson, ở các loại rừng khác cây tái sinh có phân bố cụm

Trang 29

Trần Ngũ Phương (2000) khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ có một tầng thì trong khi nó già cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong, hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ được phục hồi”

Thực tế cho thấy, với điều kiện nước ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải trông cậy vào tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trên quy mô hạn chế Vì vậy, những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối tượng rừng cụ thể là hết sức cần thiết nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp

1.5 Tổng quan về ô định vị sinh thái rừng

Khi muốn theo dõi diễn biến sinh thái của bất kỳ hệ sinh thái nào người ta thường đặt các ô định vị Đối với sinh thái rừng cũng vậy, ODV được các quốc gia coi là chìa khóa để nghiên cứu lâu dài về sinh thái Kết quả nghiên cứu ODV cung cấp những thông tin trực tiếp về quá trinh sinh trưởng và phát triển của rừng, những tác động của con người và hiểm họa tự nhiên đối với rừng, dự báo sự biến động của rừng qua thời gian Từ đó có những quyết sách trong công tác bảo tồn thiên nhiên, phát triển các giá trị của rừng

Vì những ý nghĩa quan trọng đó mà các quốc gia rất coi trọng việc xây dựng

hệ thống ODV Viện Phục hồi Sinh thái Trường Đại học Arizona (Mỹ) đã thiết lập

hệ thống ODV vị từ những năm 1900 để nghiên cứu động thái rừng Thông và trảng

cỏ dưới tán rừng Các ô đo đếm được đo lặp 5 năm một lần

R.B Allen đã viết một quy trình hướng dẫn phương pháp ODV cho việc theo dõi rừng bản địa (A permanent Plot Method for Monitoring Changes in Indigenous Forests: A Field Manual, 1995) đã giới thiệu lịch sử ODV ở New Zealand Theo đó thì ODV sớm nhất được hình thành ở New Zealand là từ năm 1898 để theo dõi rừng Sồi Cho đến nay thì New Zealand có hơn 10.000 ODV theo dõi các loại rừng với diện tích là 20 x 20 m Hệ thống ODV này hiện đang được khai thác để theo dõi sinh trưởng của rừng, diễn biến thành phần động thực vật, tác động của con người

Trang 30

và thiên nhiên,… Ông cũng giới thiệu các phương pháp thiết lập ô và đo đếm có hơi khác so với Việt Nam Chẳng hạn đo đương kính 1,35m so với Việt Nam là 1,30m

Ở Hà Lan, hệ thống ODV được thiết lập từ những năm 1930 (N A C Smits,

J H J Schaminee and L van Duuren © 2002) Ngân hàng dữ liệu của nước này hiện lưu trữ số liệu của trên 6000 ODV, trong đó có hơn 2500 ô được đo đếm qua 5 chu kỳ, khoảng 1500 ô được đo đếm ít nhất là 10 chu kỳ Các ODV được bố trí trên các hệ sinh thái khác nhau như đồng cỏ, rừng, đụn cát Từ năm 1999 một Chương trình quốc gia được hình thành để theo dõi diễn biến động thực vật, môi trường, chất lượng tự nhiên (MLF-M&N) trên cơ sở điều tra khoảng 10.000 ODV với chu

kỳ đo đếm là 4 năm

Ở Ấn Độ, hệ thống các ODV có kích thước khác nhau tùy theo mục tiêu nghiên cứu Ở trung tâm khu bảo tồn loài Mudumalai, ODV có diện tích 50 ha (1000 x 500 m) để theo dõi toàn bộ động thái rừng, trong khi đó còn có thêm 19 ODV có diện tích 1 ha để theo dõi theo các chuyên đề (Raman Sukumar và các tác giả)

Ở Thái Lan cũng tương tự như Ấn Độ, kích thước của ODV phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu Ví dụ như ở khu vực phía Tây Thái Lan, người ta đã thành lập ODV theo dõi sinh thái với diện tích là 50 ha để theo dõi chung động thái của rừng Trong ô đo đếm toàn bộ cây gỗ có D1,3 > 1cm Trong khi đó, người ta cũng thiết lập ODV có diện tích 16 ha để theo dõi diễn biến rừng phục hồi, trong đó có 9 ha đo cây gỗ có D1,3 > 10 cm và 7 ha đo cây gỗ có D1,3 > 15 cm

Nhìn chung các ODV phải đáp ứng các yêu cầu như: Xác định chính xác vị trí, có bản đồ chính xác, xác định chính xác thành phần loài, đo đếm chính xác ngay

từ lần đo đầu tiên, thời gian và chu kỳ đo chính xác, cùng một công cụ đo, người đo

ít thay đổi

Hiện nay, một số cơ quan trong nước thiết lập các ODV để theo dõi TNR theo từng mục tiêu riêng Trong đó phải kể đến các ODV của Viện Khoa học Lâm nghiệp Các ô này gồm 64 ô đặt tại 4 kiểu rừng là rừng lá rộng thường xanh, rừng khộp, rừng tràm và rừng ngập mặn Tên gọi của các ô này là ô tiêu chuẩn định vị có diện tích là 1 ha được thiết lập phục vụ đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm học của một số hệ sinh thái rừng tự nhiên chủ yếu ở Việt Nam” Ngoài ra, các ô này phục vụ

Trang 31

cho việc nghiên cứu đưa ra các giải pháp lâm sinh phục hồi rừng, lượng giá rừng ngập mặn, điều tra côn trùng và sinh vật đất

Trường Đại học Lâm nghiệp trong đề tài “Nghiên cứu xây dựng phương án điều chế rừng tự nhiên lá rộng thường xanh là rừng sản xuất ở vùng núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên” đã thiết lập 80 ODV, diện tích mối ô là 1 ha để theo dõi phục vụ đề tài Từ kết quả theo dõi ODV, các tác giả đã xây dựng các phương

án và mô hình điều chế rừng ở các tỉnh triển khai đề tài

Ngoài ra, trong quá trình kinh doanh rừng bền vững, các lâm trường và các công ty lâm nghiệp cũng đã và đang triển khai thiết lập các ODV với mục tiêu theo dõi sinh trưởng của rừng để xác định chu kỳ khai thác, sử dụng

Như vậy, hầu hết các ODV của các cơ quan phục vụ các đề tài ngắn hạn, nhằm đưa ra các giải pháp mang tính tức thời cho việc phục hồi rừng, trồng rừng và khai thác rừng

Chương trình Điều tra đánh giá và theo dõi diễn TNR toàn quốc do Viện ĐTQHR thực hiện (2013 - nay) đã thiết kế bổ sung một hệ thống ODV trên phạm vi

cả nước Mục đích nghiên cứu về bản chất các quy luật của rừng trong mối quan hệ bên trong và bên ngoài giữa rừng với các nhân tố ngoại cảnh, nhằm tìm ra những căn cứ khoa học xác đáng phục vụ cho các hoạt động sử dụng lâu bền TNR, vì sự nghiệp phát triển bền vững của cộng đồng, xã hội cũng như công tác quản lý của Nhà nước trong thời gian sắp tới

1.6 Thảo luận

- Các công trình nghiên cứu về đa dạng thực vật và cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới và trong nước rất đa dạng và phong phú Trên đây mới chỉ điểm qua một số nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên có liên quan đến đề tài Các nghiên cứu

có xu hướng dịch chuyển từ nghiên cứu định tính, mô tả sang nghiên cứu định lượng và được mô hình hóa thông qua các hàm toán học nhằm định lượng các quy luật của tự nhiên, nhờ đó đã giải quyết được nhiều vấn đề trong kinh doanh rừng cũng như xây dựng hệ thống các biện pháp kinh doanh, nuôi dưỡng rừng cho từng đối tượng cụ thể

- Đa số các nghiên cứu đều khẳng định muốn đảm bảo rừng cho năng suất

ổn định, bền vững thì phải có rừng chuẩn, phải điều khiển rừng hướng về dạng chuẩn hay gần chuẩn

Trang 32

- Việc xác định trạng thái chuẩn của rừng tự nhiên nước ta chủ yếu dựa vào

mô hình cấu trúc rừng chuẩn hay cấu trúc mẫu Việc xây dựng các cấu trúc mẫu dựa trên việc nghiên cứu các quy luật kết cấu, từ đó đề xuất các hướng tác động vào rừng Các mẫu này đều được xây dựng trên cơ sở các mẫu tự nhiên đã chọn lọc và được coi là ổn định thông qua tài liệu quan sát Tính ổn định của các cấu trúc này thường được tính toán theo lý thuyết trước khi đi vào khảo nghiệm Cấu trúc mẫu được quan tâm nhiều nhất là cấu trúc N/D1.3, việc điều chỉnh cấu trúc này cũng là cơ

sở cho việc khai thác và nuôi dưỡng rừng

- Các công trình đề cập ở trên sẽ là những định hướng quan trọng cho việc giải quyết các nội dung nghiên cứu của đề tài Tuy nhiên, chưa nhiều những nghiên cứu sâu về cấu trúc rừng trên núi đá vôi vùng nhiệt đới, đồng thời hầu hết các nghiên cứu về cấu trúc rừng nêu trên với mục tiêu chung là xây dựng các biện pháp khai thác, kinh doanh, sử dụng rừng hợp lý, ít có mục tiêu xây dựng các giải pháp cho công tác bảo tồn thiên nhiên Đây là một trong những vấn đề cần tiếp tực được giải quyết trong luận văn của tác giả Qua đó, tác giả mong muốn có phần đóng góp của mình về mặt cơ sở lý luận cũng như thực tiễn để giải quyết một số vấn đề về đa dạng thảm thực vật, hệ thực vật và xây dựng cấu trúc rừng tự nhiên, làm cơ sở cho công tác quản lý rừng ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh nói riêng và quản lý rừng trên núi đá vôi nói chung, góp phần cung cấp một số dữ liệu quan trọng cho việc đánh giá và phát triển một trong những hệ sinh thái rừng đặc trưng của Việt Nam trong thời gian tới

Trang 33

PHẦN II MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là đặc điểm lâm học rừng tự nhiên tại 02 Ô định vị sinh thái rừng quốc gia nằm trên địa bàn khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh, tỉnh Hà Giang là ODV05 và ODV06

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

a, Phạm vi về nội dung

Vì thời gian và các nguồn lực có hạn, đề tài chỉ tập trung vào nghiên cứu các nội dung sau:

- Nghiên cứu đặc điểm thảm thực vật, tính toán các chỉ số về sinh thái rừng

về cấu trúc thành phần loài thực vật, các chỉ số đa dạng sinh học tầng cây gỗ, đặc điểm cấu trúc không gian rừng tự nhiên, tái sinh rừng, cây bụi thảm tươi, lâm sản ngoài gỗ và đặc điểm đất tại 02 ODV thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh

- Trên cơ sở nghiên cứu, đánh giá cấu trúc rừng, đề xuất một số giải pháp quản lý, bảo tồn và phát triển rừng bền vững

b, Phạm vi không gian

Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh có diện tích 15.044ha, bao gồm 10 xã thuộc 3 huyện thị: xã Lao Chải, Xín Chải, Thanh Thủy, Phương Tiến, Cao Bồ, Quảng Ngần, Thượng Sơn, huyện Vị Xuyên; xã Phương Độ, thị xã Hà Giang và xã Túng Sán, huyện Hoàng Su Phì nằm trên nhiều đai cao khác nhau Với giới hạn của

đề tài chỉ thực hiện ở 02 ODV trên địa bàn 2 xã Lao Chải và Cao Bồ thuộc huyện

Vị Xuyên, tương ứng với các đai cao từ 1600-2400m và 700-1600m Đây cũng là 2

xã có nhiều diện tích rừng trên núi đá vôi đại diện cho Khu bảo tồn

2.2 Mục tiêu nghiên cứu

2.2.1 Mục tiêu chung

Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho công tác quản lý, bảo tồn và phát triển rừng tự nhiên ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh nói riêng và quản lý rừng trên núi đá vôi nói chung, góp phần cung cấp một số dữ liệu quan trọng cho việc đánh giá và phát triển một trong những hệ sinh thái rừng của Việt Nam

2.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá được cấu trúc của rừng tự nhiên về thành phần loài, đa dạng sinh học thực vật thân gỗ, đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ, cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi, thực vật cho lâm sản ngoài gỗ và đặc điểm của yếu tố đất ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh

- Đề xuất được một số giải pháp phù hợp nhằm bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên rừng của Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh – tỉnh Hà Giang

Trang 34

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nội dung nghiên cứu

2.3.1.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ

- Đa dạng sinh học tầng cây gỗ: các trạng thái rừng có mặt trong Ô định vị, thành phần loài cây gỗ; thành phần các loài nguy cấp, quý, hiếm; các chỉ số đa dạng sinh học tầng cây gỗ

- Các chỉ tiêu tầng cây gỗ: đường kính bình quân; chiều cao bình quân; mật

độ bình cây gỗ trong lâm phần; tiết diện ngang cây gỗ bình quân của lâm phần; trữ lượng gỗ bình quân của lâm phần;

- Các quy luật cấu trúc không gian: phân bố số cây theo đường kính, số cây theo chiều cao, tương quan chiều cao với đường kính, phân bố trữ lượng theo cấp đường kính

- Độ tàn che bình quân lâm phần của cây gỗ

2.3.1.2 Nghiên cứu các đặc điểm của cây tái sinh và cây bụi thảm tươi

- Thành phần loài cây tái sinh và cây bụi, thảm tươi

- Các chỉ số cây tái sinh: mật độ bình quân chung cây tái sinh; tổ thành cây tái sinh; nguồn gốc cây tái sinh; chất lượng cây tái sinh; phân bố số cây tái sinh theo chiều cao; mật độ bình quân cây tái sinh triển vọng;

- Các chỉ tiêu của cây bụi, thảm tươi: chiều cao bình quân, mật độ bình quân,

độ che phủ bình quân

2.3.1.3 Nghiên cứu đặc điểm Lâm sản ngoài gỗ

- Thành phần các loài cây cho lâm sản ngoài gỗ

- Phân tích đặc điểm và nhóm công dụng của các loài cây cho lâm sản ngoài gỗ

2.3.1.4 Nghiên cứu đặc điểm của đất, lập địa

- Tính toán chiều dày tầng đất

- Tính toán dung trọng đất

- Tính toán các chỉ tiêu lý hóa của đất: Đạm (N),lân (P2O5), Kali (K2O), nồng độ (PH),Hàm lượng mùn trong đất, thành phần cơ giới, được xác định tại các phòng phân tích đất

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp luận: Hệ sinh thái được cấu tạo từ quần xã sinh vật và các đơn

vị của tự nhiên như ngoại mạo, thổ nhưỡng, khí hậu…trong đó sự đa dạng vủa các lớp phủ thực vật có vai trò quyết định tới sự tồn tại, sinh sống và phát triển của cả

hệ sinh thái, vì vậy, khi nghiên cứu đa dạng thực vật và cấu trúc của lâm phần trước hết cần đánh giá sự đa dạng của các kiểu thảm thực vật Bởi sự đa dạng của thảm thực vật sẽ quyết định mức độ phong phú về thành phần loài và các dấu hiệu khác đặc trưng cho từng loại rừng, kiểu rừng khác nhau Do vậy, đề tài sẽ tiến hành điều tra thiết lập hệ thống các ô nghiên cứu dựa vào hệ thông ô định vị sinh thái quốc gia thiết lập tại 2 xã Cao Bồ và Lao Chải thuộc quản lý của Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trên núi đá vôi tại đây

Trang 35

Để giải quyết vấn đề đặt ta, các bước nghiên cứu được hệ thống hóa theo sơ

đồ như sau:

XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu tài liệu thứ

cấp, kế thừa tài liệu

Khảo sát thực địa, xác định vị trí Ô định vị và các ONC

Xử lý và phân tích số liệu

Kết quả, phân tích

Đề xuất biện pháp quản

lý rừng bền vững

Trang 36

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp

- Kế thừa số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và tình hình công tác quản lý bảo vệ tài nguyên rừng của Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Côn Lĩnh để phân tích và đánh giá

- Kế thừa số liệu điều tra của 2 Ô định vị sinh thái rừng quốc gia 05 và 06 do Trung tâm Tài nguyên và Môi trường Lâm nghiệp thuộc Viện Điều tra, Quy hoạch rừng thực hiện

- Kế thừa có chọn lọc các tài liệu, công trình nghiên cứu có liên quan của các nhà khoa học trong và ngoài nước để hệ thống hóa các thông tin chính thức có liên quan đến nội dung mà đề tài mong muốn thực hiện

2.3.4 Phương pháp chuyên gia

- Tiến hành tham vấn ý kiến đóng góp của các chuyên gia trong ngành trong việc đánh giá, nhận xét cũng như thực hiện các bước thực hiện và hoàn thiện đề tài

2.3.5 Phương pháp điều tra thu thập số liệu

2.3.5.1 Thiết lập ODV

ODV có dạng hình vuông, diện tích 100 ha được thiết lập ngoài thực địa ODV có 01 mốc tâm ô, 04 mốc ở 4 góc và hệ thống 12 mốc ranh giới khác Mỗi ODV có 01 bảng ghi thông tin chung về ODV được treo gần mốc tâm ODV

2.3.5.2 Thiết lập ONC, ODD

a Thiết lập ONC

Các ONC được thiết lập ở các trạng thái rừng khác nhau trong ODV, trong đó diện tích trạng thái tối thiểu để thiết lập ONC là 2 ha, ưu tiên thiết lập ONC cho các trạng thái có diện tích lớn

- Tổng số ONC: Mỗi ODV lập 03 ONC, đánh số thứ tự 01; 02; 03 (ODV 05)

và 04; 05; 06 (ODV 06) theo nguyên tắc trên xuống dưới, trái sang phải

- Điều kiện đặt ONC: Diện tích lô trạng thái tối thiểu ≥ 2 ha

- Diện tích mỗi ONC: 01 ha

- Hình dạng ONC: Hình vuông

- Kích thước: 100 m x 100 m

- Vị trí lập ô: Theo thứ tự ưu tiên sau:

+ ONC của 3 trạng thái rừng lập tại 03 góc phần tư khác nhau của ODV là tối ưu nhất

Trang 37

+ ONC của 3 trạng thái rừng lập tại 02 góc phần tư khác nhau của ODV nếu không đáp ứng được ưu tiên 1

+ ONC của 3 trạng thái rừng lập tại 01 góc phần tư của ODV trong trường hợp không đáp ứng được ưu tiên 1 và 2

- Ranh giới các ODD được phát hoặc dùng dây nilon để xác định

Hình 2.2: Sơ đồ thiết kế các Ô đo đếm trong một Ô nghiên cứu

2.3.5.3 Khoanh vẽ trạng thái rừng

Trang 38

- Khoanh vẽ trạng thái rừng trong phòng: Sử dụng GIS giải đoán ảnh vệ tinh mới nhất từ các nguồn ảnh như SPOT 5, Google Earth…

- Khoanh vẽ trạng thái rừng tại thực địa: Tại mỗi ODV, thiết lập các tuyến điều tra với cự ly tuyến 250m theo các hướng Bắc – Nam và Tây – Đông, ghi nhận trạng thái dọc theo 2 bên của tuyến với bán kính ít nhất là 50m

- Trên cơ sở giữa giải đoán ảnh vệ tinh và điều tra thực địa, tiến hành xây dựng bản đồ hiện trạng rừng của các ODV

2.3.5.4 Điều tra thực vật rừng

a Thu thập số liệu rừng gỗ

- Xác định tên loài:

- Đánh số và đóng biển cây

- Đo đường kính toàn bộ số cây có D1,3 m ≥ 6 cm

- Đo chiều cao: 39 ODD (các ODD có số hiệu lẻ)

- Xác định chất lượng và phẩm chất cây

- Lập sơ đồ vị trí tọa độ cây trong ô đo đếm

b Đo đếm cây tái sinh

- Khối lượng: 15 ô mẫu trên 01 ODV;

- Diện tích thu thập: 16 m2 (kích thước 4×4m);

- Vị trí: Tại một trong các góc của ODD có số 1, 5, 13, 21, 25 của mỗi ONC

- Xác định tên cây, đo đếm chiều cao cây tái sinh chia thành 7 cấp theo mẫu phiếu 03A dưới đây

c Đo đếm cây bụi, thảm tươi

- Khối lượng: 09 ô mẫu trên 01 ODV;

- Diện tích đo đếm cây bụi, thảm tươi là 16 m2, kích thước 4×4m

- Vị trí: Tại một trong các góc của ODD có số 1, 13, 25 của mỗi ONC

- Xác định tên loài, đo đếm chiều cao cây bụi chia thành 3 cấp theo mẫu 03B dưới đây

- Xác định thành phần loài thảm tươi chính

d Lấy mẫu tiêu bản và chụp ảnh tư liệu

- Tại một ODV thu thập 15 mẫu tiêu bản thực vật rừng của 5 loài cây gỗ khác nhau (3 mẫu/ 1 loài) ở trong hoặc gần ô

2.3.5.5 Điều tra lâm sản ngoài gỗ

- Khối lượng: 75 ÔĐĐ/ 01 ÔĐV;

Trang 39

- Kết hợp quá trình điều tra đo đếm cây gỗ, tiến hành thống kê các loài cây lâm sản ngoài gỗ có mặt trong các ONC Tiến hành xác định sản lượng/ha, phân theo nhóm công dụng, xác định cường độ khai thác và tinh hình sử dụng các loài cây lâm sản ngoài gỗ

- Trong quá trình điều tra, có sự tham gia của những người dân địa phương hay sử dụng lâm sản ngoài gỗ sinh sống gần các ÔĐV Những người dân sẽ giúp quá trình xác định thành phần loài; nhóm công dụng; cường độ khai thác; ước tính sản lượng/ha, thùy theo từng loại sản phẩm để đưa ra đơn vị tính cho phù hợp, như tấn hoặc kg; bộ phận sử dụng; phương thức sử dụng; cũng như kiến thức bản địa về lâm sản ngoài gỗ

- Xác định tên các loài cây lâm sản ngoài gỗ trên thực địa đối với các nhóm thông thường dễ nhận biết; xác định cường độ khai thác và tình hình sử dụng

- Nội dung ghi trong phiếu, gồm: Số cây đo đếm, nhóm công dụng, cường độ khai thác, sản lượng ước tính và tình hình sử dụng

2.3.5.6 Điều tra đất, lập địa

- Mỗi ONC đào 01 phẫu diện đất (3 phẫu diện/ 01 ODV) Phẫu diện đất đặt tại góc phía Tây Nam của ONC, cần chọn nơi cao và tránh chỗ trũng

- Mô tả hình thái phẫu diện đất: Màu sắc đất; Thành phần cơ giới; Độ chặt;

Độ ẩm; Tỷ lệ đá lẫn; Tỷ lễ rễ cây Kết quả ghi vào biểu sau:

Trang 40

1

i in n

n n Nô

Trong đó: ni là số cây gỗ của odd thứ i, Nô mật độ cây trong ONC (diện tích

b Chỉ tiêu đường kính bình quân

Đường kính bình quân ( D) lâm phần là giá trị bình quân của đường kính d1,3

của tất cả các cây trong lâm phần Tuỳ theo cách tính khác nhau mà có các giá trị đường kính bình quân khác nhau Sau đây là đường kính quân phương được xử lý tính toán:

Tính đường kính bình quân quân phương Dg:





i g

Trong đó: Dg là đường kính bình quân về tiết diện ngang của ONC

N là tổng số cây trong ONC; di là đường kính tại vị trí 1.3 của cây thứ

i

c Chỉ tiêu chiều cao

- Tính chiều cao bình quân lâm phần (Hbq)

Căn cứ D1.3 và Hvn của các cây có đo chiều cao trong ONC để xây dựng phương trình tương quan D-H theo các hàm; lựa chọn phương trình tương quan thích hợp

Sử dụng phương trình tương quan D-H được chọn và số liệu đo đường kính

D1.3 để tính chiều cao vút ngọn (Hvn) cho tất cả các cây trong ONC

Sử dụng phương trình tương quan được chọn để tính Hbq theo đường kính bình quân quân phương (Dg)

d Chỉ tiêu tiết diện ngang

- Tính tổng tiết diện ngang trên ha: (G/ha)

Tổng tiết diện ngang được xác định như sau:





i i

g Gô

1

Trong đó, Gô tiết diện ngang của ô nghiên cứu, gi tiết diện ngang của cây thứ

i trong ONC, n số cây trong ONC

Định dạng
Số trang	136
Dung lượng	1,82 MB